基于三维混沌系统的图像加密算法研究

发布时间：2023-04-02 22:16

　　随着网络技术的不断发展,大量信息被产生、传输和存储。图像作为一种直观的信息表达形式,在信息传输中所占比重也日益增大。日渐猖獗的网络犯罪给信息安全带来了越来越严重的影响,图像的安全问题也日渐受到人们的关注,安全、高效的新型加密算法亟待提出以迎接挑战。图像具有数据量大、冗余高、像素点间相关性强等特征,这使得传统的针对文本等信息的普通加密方法不完全适用于图像加密。混沌具有初值敏感、伪随机、长期不可预测等优良特征,在图像加密方面具有潜在的优势并被广泛的应用。然而现有的一些混沌图像加密算法在安全性和实现的复杂度方面存在不可调和的矛盾。低维混沌系统复杂度低但已被证明是不安全的,超混沌系统尤其是时空混沌系统复杂度和安全性较高但实现成本也较高。针对上述问题,本文深入研究了基于三维混沌系统的图像加密方案,根据灰色图像和彩色图像的固有属性,分别提出了基于Lorenz混沌系统的灰色图像加密方案和基于Chen混沌系统及Logistic混沌映射的彩色图像加密方案。前者引用三维Lorenz混沌系统来对灰色图像进行加密,使用伪随机数发生器对Lorenz系统产生的序列进行变换,以保证其达到更好的随机性。再将随机序列分...

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    第一节 研究背景与研究意义
    第二节 国内外研究现状
    第三节 研究内容与结构安排
        一、研究内容
        二、论文结构安排
        三、论文创新点
第二章 密码学与混沌理论基础
    第一节 密码学与图像加密
        一、密码学的概念及分类
        二、常见的密码攻击类型
        三、常见的图像加密方法
    第二节 混沌理论
        一、混沌的定义
        二、混沌的特征
        三、常见的混沌系统
    第三节 NIST随机性测试
    第四节 本章小结
第三章 基于多混沌系统的图像加密方案
    第一节 基于Lorenz混沌系统的灰色图像加密方案
        一、灰色图像和混沌序列的预处理
        二、灰色图像加密方案
        三、灰色图像解密方案
    第二节 基于双混沌系统的彩色图像加密方案
        一、彩色图像和混沌序列的预处理
        二、彩色图像加密方案
        三、彩色图像解密方案
    第三节 本章小结
第四章 算法仿真与性能分析
    第一节 灰色图像算法仿真结果及安全性分析
        一、仿真结果分析
        二、安全性分析
    第二节 彩色图像算法仿真结果及安全性分析
        一、仿真结果分析
        二、安全性分析
    第三节 本章小结
第五章 总结与展望
    第一节 总结
    第二节 展望
参考文献
致谢



本文编号：3780070